أنواع لوحات الاردوينو … وكيف تَختار اللوحة الأنسب لمشروعك؟

انواع لوحات الاردوينو Arduino Types
2

دعنا نتفق في البداية أنّ لوحات الاردوينو ليست مجرد لوحة إلكترونية يُمكنك استخدمها لعمل بعض الدوائر الإلكترونية، ولكن الاردوينو مشروع صَنع أكبر مجتمع تقني من المهندسين والمطورين والهواة هدفهم تطوير الأفكار ومشاريع التحكم الآلي بصورة تفاعلية حول العالم، اعتمادًا على أنواع مختلفة من اللوحات الإلكترونية ولكنها تُبرمج بلغة برمجة واحدة ومجانية.

لذلك اليوم سنجيب على الكثير من الأسئلة المطروحة حول الاردوينو مثل: لماذا الاردينو هو الخيار الأفضل؟ أنواع لوحات الاردوينو، وكيف تَختار اللوحة الأنسب لمشروعك؟

الاردوينو هو لوحة إلكترونية مفتوحة المصدر، قابلة للبرمجة، يمكن لأي شخص صناعتها وبيعها ولكن بشرط، هو عدم استخدام اسم اردوينو عليها لأنّها علامة مسجلة، فعلى سبيل المثال هناك لوحات تحت اسم “Freeduino” و”Netduino” تؤدي عمل الأردوينو بما أنّها مُستنسخة منها.

فإذا كنت تريد بديل عن لوحات الاردوينو وبسعر أرخص يُمكنك شراء أحد اللوحات المُستنسخة، ولكني أنصحك بعدم الإقدام على هذه الخطوة لأسباب عديدة منها:  هذه اللوحات يظهر عليها بعض الأخطاء في عملية البرمجة، فمن المُمكن أن تقوم بإعادة تشغيل نفسها بعد وقت قصير من عملها بدون سبب يُذكر حتى الآن.

لماذا الاردوينو “Arduino”؟

بكل تأكيد الاردوينو ليس هو المتحكم الإلكتروني الوحيد الموجود بالسوق، ولكن هناك العديد من المتحكمات الإلكترونية “Micro-Controllers” المتوفرة في السوق مثل “Parallax”، و “Basic Stamp”، والمنافس الأقوى “Raspberry Pi” وكلها تتميز بإمكانيات قوية ولها القدرة على عمل مشاريع كاملة، وذلك طبعًا حسب احتياجات مشروعك، ولكن ما يُميز الاردوينو التالي:

  • منصة مفتوحة المصدر Open Source Hardware and Software

الاردوينو مَصنوع أساسًا من متحكمات “ATMEGA8” و”ATMEGA168″، وكل مخططاتها منشورة تحت ترخيص “Creative Commons”، وهذه أهم ميزة مُقدمة لمصممي الدوائر الإلكترونية؛ لأنّها تُسهل عليهم تصميم أي شيء يريدونه.

أمّا بالنسبة لسوفتوير الاردوينو فهو مكتوب بلغة “++C”، ومتاح للجميع لتحميله وبإمكان المبرمجين التعديل عليه وفق احتياجاتهم.

  • البساطة

لوحات الاردوينو مُصممه لتُناسَب احتياجات الجميع من مهندسين، ومصممين، وأساتذة، وطلاب، وهواة الإلكترونيات التفاعلية حول العالم.

  • الثمـن

لوحة الاردوينو أقل ثمنًا مقارنًة بأي منافس لها من نفس النوع فثمن أغلى لوحة لا يتجاوز 50 دولار.

  • التركيب الذاتي “Self-Assembly”

سهل التعامل معه وسهل توصيل الدوائر به، فكما ذكرنا في مقالنا الأول أنّه كان حلًا سهلًا لمشكلة الميكروكنترولر وتوصيلاته المُعقدة!

  • متعدد المنصات

برنامج الاردوينو له القدرة على العمل مع جميع أنظمة التشغيل المختلفة من الويندوز والماك و”Linux“، بينما أغلب اللوحات الأخرى تَعمل على نظام الويندوز فقط.

  • بيئة برمجية سهلة وبسيطة

البيئة البرمجية “Programming Environment” مصممة لتكون سهلة للمبتدئين وقوية للمحترفين ولغة برمجته “Arduino C” سهلة التعلم.

أنواع لوحات الاردوينو ، والفروق الأساسية بينهم…!

منذ عام 2006 والاردوينو أصبح أشهر أنواع اللوحات التطويرية الإلكترونية، ومع زيادة الطلب صدرت أنواع متعددة ومختلفة الحجم والوظيفة من لوحات الاردوينو؛ حتى تتيح لأصحاب الأفكار والمشاريع الفرصة لإيجاد اللوحة المناسبة لمشاريعهم، وحتى الآن يوجد أكثر من 20 نوع مختلف من لوحات الاردينو منهم:

لوحة اردوينو أونو “Arduino Uno

لوحة اردينو اونو Arduino UNO

هي اللوحة الأكثر انتشارًا واستخدامًا من بين لوحات الاردوينو الكثيرة، وهي الاختيار الأول بالنسبة للمبتدئين؛ لأنّها سهلة التعلم، تعمل بمتحكم “ATmega328“، يحتوي هذا النوع على 14 منفذ رقمي (إدخال/ إخراج)، 6 منهم يمكن استخدامهم كمنافذ للتحكم بالتماثل العرضي للنبضة “PWM Outputs”، وأهم ما يميز هذا النوع أنّ شريحة المتحكم “ATmega328” ليست ثابتة في اللوحة بل مُثبتة على حامل للدائرة المتكاملة “IC”، وهذه الميزة تجعلها الخيار الأفضل للمبتدئين بحيث لو أحرقت الشريحة أثناء العمل على المشروع الخاص بك عن طريق الخطأ، بإمكانك استعادة عملك على اللوحة بمجرد تغييرك شريحة المتحكم “ATmega328” بأخرى نفس الموديل.

لوحة “Arduino Leonardo

  لوحة Arduino Leonardo

النوع المُطَور للنوع السابق ويطلق عليها لقب أول لوحة مُطورة من لوحات الاردوينو، فهي تعمل بشريحة متحكم “ATmega32u4″، التي تملك ميزة فريدة وهي احتوائها على منفذ داخلي لليو إس بي “built-in USB communication” مما يزيل حاجتك إلى استخدام معالج ثانوي، وهذه الميزة تسمح للوحة بمجرد توصيلها على جهازك أن تظهر كلوحة مفاتيح وماوس، الذي يجعلها مناسبة بشكل مثالي لبناء تطبيقات مختلفة تُمكنك من التحكم في حاسوبك الشخصي من خلال (الماوس ولوحة المفاتيح وSerial Interface)، كما ستشاهد في الفيديو التالي:

أمّا “Arduino Uno” فلا تحتوي على هذه الميزة، وهذا أهم فرق بينهم مع زيادة عدد المنافذ بها، لذلك إذا كنت ترغب في بناء دائرة إلكترونية ما لتتحكم بحاسوبك من خلال “USB” استخدم لوحة “Leonardo”، أو أي شبيه لها اعتمادًا على الجدول الموجود بالأسفل.

لوحة “Arduino Pro Mini

لوحة Arduino Mini

إذا كنت تبحث عن لوحة أقل سعرًا من لوحة “Arduino Uno”، أو بوردة مشروعك صغيرة الحجم والتوصيلات بها قليلة كمثال: تريد أن تصنع الساعات الذكية أو حذاء ذكي بزرع أجهزة استشعار عن بُعد، فحتمًا لوحة “Arduino Mini” لابد أن تكون خيارك الأول، فهي صُممت ليتم وضعها بشكل شبه دائم في المشاريع.

يوجد نوعان منها: نوع يعمل على 3.3 فولت وبسرعة 8MHz، ونوع يعمل على 5 فولت وبسرعة 16MHz، ولكن إذا ألقيت نظرة على الصورة ستلاحظ أنّ اللوحة لا تحتوي على وصلة الـ “USB”، والتي تعتبر مهمة من أجل برمجة اللوحة عن طريق جهازك، ولكن يمكنك برمجتها باستخدام الرؤوس الستة المخصصة لوصلة الـ “FTDI”، أو باستخدام اللوحة المخصصة لبرمجتها من “Sparkfun”.

وبالرغم من صَغر حجمها مع امتلاكها كل الخصائص الوظيفية لـ “Arduino Uno”، ولكن مشكلتها لا تصلح للمبتدئين؛ لأنّ شريحة المتحكم مُثبتة فيها بتكنولوجيا التثبيت السطحي للعناصر الإلكترونية “SMT”، لذلك إن حرقت الشريحة فقدت اللوحة نهائيًا.

لوحة “Arduino Nano

لوحة اردينو نانو Arduino Nano

هى النسخة المصغرة أيضًا من “Arduino Uno”، أي شبيه اللوحة السابقة ” Arduino Mini”، ولكن تختلف هذه اللوحة من حيث احتوائها على مدخل “USB”، أي ستلغي احتياجك للوحة خارجية من أجل برمجتها.

 اللوحة الأكثر تميزًا “LilyPad Arduino

Arduino Lilypad

إذا كنت ترغب في عمل مشروع عن الـ “Wearable Technology”، أو ترغب في عمل دائرة تمكنك من التفاعل مع ملابسك حسب ما تبرمجه، فإنّ هذه اللوحة هي خيارك الأفضل؛ لأنّ هذه النسخة من لوحة الاردينو تُستخدم في المقام الأول مع التكنولوجيا القابلة للارتداء، حيث أنّها مصممة بطريقة يمكنها التثبيت بسهولة في المنسوجات والأقمشة، وهناك أيضًا أجهزة استشعار ومكونات صُممت خصيصًا لهذه اللوحة ويستخدم لها خيط موصل للكهرباء بدلًا من الأسلاك العادية.

فهي تعمل بشريحة متحكم “ATmega168V” أو “ATmega328V” والاثنان يتفقان في نفس الخصائص والمواصفات، لدرجة أنّ الشركة المصنعة للشريحة طرحت لهم نفس ملف الداتا شيت.

وإليك الجدول التالي الذي يحتوي على 21 لوحة من لوحات الاردينو بجميع مواصفاتها، يمكنك الاطلاع عليه لتحديد أي نوع يناسب مشروعك … !

 

NoNameProcessorOperating VoltageCPU SpeedAnalog In/ OutDigital IO/ PWMEEPROMSRAM

(KB)

Flash

(KB)

1UnoATmega3285 V/7-12 V16MHz6/014/61232
2DueAT91SAM3X8E3.3 V/7-12 V84 MHz12/054/1296512
3LeonardoATmega32u45 V/7-12 V16MHz12/020/712.532
4Mega 2560ATmega25605 V/7-12 V16MHz16/054/1548256
5Mega ADKATmega25605 V/7-12 V16MHz16/054/1548256
6MicroATmega32u45 V/7-12 V16MHz12/020/712.532
7MiniATmega3285 V/7-9 V16MHz8/014/61232
8NanoATmega1685 V/7-9 V16MHz8/014/60.5121116
ATmega328232
9EthernetATmega3285 V/7-12 V16MHz6/014/41232
10EsploraATmega32u45 V/7-12 V16MHz12.532
11ArduinoBTATmega3285 V/2.5-12 V16MHz6/014/61232
12FioATmega328P3.3 V/3.7-7 V8MHz8/014/61232
13Pro (168)ATmega1683.3 V/3.35-12 V8MHz6/014/60.512116
14Pro (328)ATmega3285 V/5-12 V16MHz6/014/61232
15Pro MiniATmega1683.3 V/3.35-12 V8MHz6/014/60.512116
5 V/5-12 V16MHz
16LilyPadATmega168V2.7-5.5 V/2.7-5.5 V8MHz6/014/60.512116
ATmega328V
17LilyPad USBATmega32u43.3 V/3.8-5V8MHz4/09/412.532
LilyPadATmega3282.7-5.5 V/2.7-5.5 V8MHz4/09/41232
18Simple
19LilyPadATmega3282.7-5.5 V/2.7-5.5 V8MHz4/09/41232
20SimpleSnap
21YunATmega32u45 V16MHz12/020/712.532

 

2

شاركنا رأيك حول "أنواع لوحات الاردوينو … وكيف تَختار اللوحة الأنسب لمشروعك؟"